Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)
6. szám - IL. Hidrobiológus Napok: „A Balaton és vízrendszere – a Balaton-kutatás története” és „A Duna-kutatás története” Tihany, 2007. október 3–5.
79 A budapesti ivóvíz baktériumközösségének vizsgálata a hálózat két jellemző pontján Homonnay Zalán Gábor 12, Makk Judit 1, Brumbauer Anikó 3, Párkány-Simon Beatrix 3, Márialigeti Károly 1' 2, M. Tóth Erika' 'Eötvös Loránd Tudományegyetem, Mikrobiológiai Tanszék, 1117. Budapest, Pázmány Péter sétány 1/C. 2ELTE Környezettudományi Kooperációs Kutatóközpont, 1117. Budapest, Pázmány Péter sétány l/A. 'Fővárosi Vízművek Zrt, Vízminőségi és Környezetvédelmi Osztály, 1134. Budapest, Váci út 23-27. Kivonat: Bár a budapesti ivóvízhálózatot rendszeresen vizsgálják mikrobiológiai szempontból, a víz teljes baktérium-közösségéről nem rendelkezünk információval. Jelen munka célja volt a kutak klórozatlan vizét összegyűjtő, és a klórozott ivóvizet elosztó hálózat egy-egy kitüntetett pontján (Tahi I. klórozó injektora. Rákosszentmihályi gépház) a baktériumközösség fajösszetételének és diverzitásának vizsgálata, ezek alapján a két pont összehasonlítása. Meghatároztuk a minták tenyészthető csíraszámát oligotróf táptalajokon, T-RFLP és molekuláris klónozás alkalmazásával feltártuk a bakteriális diverzitást. A víz tenyészthető csíraszáma a klórozatlan mintában ÍO'-IO 2 TKE-ml"', a klórozottban 10" 1 -10° TKE-ml" 1 nagyságrendű. A molekuláris vizsgálatok alapján a Tahi minta diverz közösségét Sphingomonas xenophaga, Sphingobium herbicidovorans, Gallionella sp. és egy, idáig tenyésztésbe nem vont gamma-proteobaktérium dominálja. Kisebb diverzitást mutat a Rákosszentmihályi gépház vize, ahol a Mycobacterium sp. Methylocella palustris, Cellvibrio japonicus, Alcaligenes sp. fajok találhatóak meg nagy mennyiségben. Kulcsszavak: ivóvíz, baktériumközösség, T-RFLP, klónozás. Bevezetés Budapest ivóvízellátása teljes egészében a Duna két partján, valamint a Szentendrei- és a Csepel-szigeten található partiszűrésü kutakon alapul. A partiszűrésü rendszer óriási előnye minden más víznyerési gyakorlattal szemben, hogy nagy mennyiségben, folyamatosan jó, ill. kiváló minőségű vizet termel, amely általában a biztonsági klórozáson kívül más kezelést nem igényel (Csernyánszky és Várszegi 1993). Bár az ivóvizek mind hazánkban, mind a világon mikrobiológiai tekintetben gyakran vizsgált környezetek, mégis a bennük zajló mikrobiológiai folyamatokról kevés információval rendelkezünk. E látszólagos ellentmondást az okozza, hogy a megfigyelések főleg közegészségügyi szempontúak. A kórokozó, ill. a szennyezéseket indikáló mikroorganizmusok mellett legfeljebb a technológiai problémákat (pl. hálózati üledéket) okozó szervezetek kimutatása a céljuk. Ebből következően a víz teljes baktérium-közösségéről nem rendelkezünk információval. Közismert, hogy a szabványos mikrobiológiai eljárásokkal csíramentesnek bizonyult, legjobb minőségű ivóvizek esetében speciális tenyésztési módszerek alkalmazásával, milliliterenként 10-100 telepképző egység jelenléte is kimutatható. A nem tenyésztésen alapuló módszerek segítségével még ennél is nagyobb sejtszám (pl. fluoreszcens mikroszkópia), ill. fajgazdagság (pl. teljes nukleinsav kivonás) tapasztalható. A kórokozók, vagy technológiai gondokat okozó szervezetek túlélését, szaporodását ugyanakkor alapvetően meghatározza a teljes közösség öszszetétele és az abban zajló biokémiai folyamatok. Ezzel kapcsolatban a Fővárosi Vízmüvek Zrt-vel együttműködésben az ELTE Mikrobiológiai Tanszékén térben és időben is kiterjedt, átfogó tudományos vizsgálatok kezdődtek. E munka részeként egyik célunk volt a budapesti vízhálózat két, alapvetően eltérő részének, a kutak klórozatlan vizét összegyűjtő, és a klórozott ivóvizet elosztó alhálózatok baktériumközösségének összehasonlítása. Vizsgálati anyag és módszerek Mintavételi pontok: a Tahi I. kútmezőn található klórozóműben több kút összegyűjtött vizét kezelik. Vízmintánk a klórozó injektorából származott, tehát kezeletlen, kevert kútvizet tartalmazott. Az Északi Vízbázisból származó vizet szállító csővezetékek a pesti oldalon, Budapest északi határán egyesülnek, ahol a vizet klórral kezelik, és az elosztóhálózatba továbbítják. Ez utóbbi a hálózati nyomás és folyamatos ellátás érdekében több gépházat is tartalmaz (lakossági gépházak). Ezek közül második mintavételi pontnak a Rákosszentmihályi gépházat jelöltük ki. A minták csíraszámának meghatározásához egyrészt hígítási sort készítettünk, a tagokat oligotróf táptalajokra szélesztettünk, másrészt membránszürőre szűrtünk 50-100 ml mintát, és a szűrőt táptalajok felszínére tettük. Az alkalmazott táptalajok: R2A (Reasoner és Geldreich 1985), M27 (Stevenson és mtsai 2004), PYE (Poindexter 1991), Ravan médium (Watve és mtsai 2000). A lemezeket egy hétig, 28 °C-on inkubáltuk. A közösségek molekuláris biológiai vizsgálatához mintánként 10-10 liter vizet 0,45 um pórusméretű nitrocellulóz szűrőn átszűrtünk, majd a szűrőkorongról MoBio Ultra Clean™ Water DNA Kit alkalmazásával közösségi DNS-t izoláltunk. A DNS-t 1 ml pufferben eluáltuk, ebből 250pl-t etanolos precipitációval tízszeres mértékben koncentráltunk. A koncentrált DNS-mintákból TET-27f és 519r primerekkel szaporítottuk a közösségi 16S rDNS-t. A PCR-termékeket Alul, BsuRl, Hin6l, Mspl restrikciós enzimekkel emésztettük, majd Tauber és mtsai. (2006) szerint terminális restrikciós fragment-hossz (T-RFLP) elemzést végeztünk. A kapott T-RFLP profilokból a minták diverzitását a különböző hosszúságú fragmentek számából és egymáshoz viszonyított területarányából számoltuk. Ehhez a Shannon-Weaverféle diverzitásindexet alkalmaztuk: H= - £ pjlnp,, ahol p, az í'-edik fragment mennyiségének százalékos aránya a mintán belül, n a mintában lévő fragmentek száma. A közösségi DNS-ből a bakteriális 16S rRNS gén kezdeti szakaszát 27f és 519r primerek alkalmazásával polimerázláncreakcióban amplifikáltuk, ennek termékéből pGEM-T Easy Vector Cloning Vector System (Promega) alkalmazásával klónkönyvtárat hoztunk létre, az inszertált szekvenciákat M13 specifikus primerpár, majd TET-27f és 519r primerek alkalmazásával két lépésben amplifikáltuk. A klónokat Alul, BsuRl restrikciós endonukleázokkal hasítottuk, és az előzőekben ismertetett módon T-RFLP elemzéssel csoportosítottuk. Azokat a klónokat, amelyek terminális fragment-hossza mindkét enzimmel azonos volt, egy csoportba soroltuk. A csoport-reprezentánsok 16S rDNS-ének pontos nukleotid-sorrendjét meghatároztuk (Homonnay és mtsai 2006) és ez alapján faji szinten azonosítottuk azokat, így az egyes terminális fragmenthosszokhoz filogenetikai információt tudtunk rendelni. Eredmények és értékelésük A tenyésztéses vizsgálatok első eredményei azt jelzik, hogy mindkét minta tenyészthető heterotróf csíraszáma rendkívül kicsi. A Rákosszentmihályi gépház vize egy-két nagyságrenddel kisebb csíraszámmal volt jellemezhető,
